电脑操作与应用系统基础知识培训手册2

计算机操作与应用系统基础知识培训手册(二)(硬件篇)TCL信息管理部2003-11-3目录前言1．计算机硬件综述第一章、计算机的组成第二章、CPU综述第三章、主板综述第四章、显卡综述第五章、内存综述2．硬件故障排除.第一章、主板篇。第二章、显卡篇第三章、声卡篇第四章、硬盘篇第五章、内存篇前言很多朋友觉得计算机很神秘，其实计算机不过是一部简单的复杂机器。很多朋友觉得计算机很神秘，其实计算机不过是一部简单的复杂机器。说它复杂是因为计算机的工作原理深奥，元件众多。说它简单，是因为我们在使用它的过程中，根本无需理会那些深奥的东西，使用方法跟电视机、录相机没有什么区别。比如您用电视遥控器选择频道，电视频道节目就出现在电视机屏幕上。同样，您给计算机一些操作指令，它就会按指令要求给您满意的结果。1.计算机硬件综述第一章、计算机的组成计算机基本上由以下部件组成。主机、显示器、键盘、鼠标、外设等组成。主机，是电脑这一家子的大总管，相当于人的大脑，几乎所有的文件资料和信息都由它掌管，您要电脑完成的工作也都由它主要负责。为了更好地理解电脑是如何工作的，我们再花点时间重点了解一下电脑家庭的主机大总管。为了讲解方便，我们拆散了主机，它的主要构件就是主机板、内存条、硬盘、软盘驱动器、光驱、声卡、显示卡及调制解调器。第二章、CPU综述CPU是CentralProcessingUnit－－中央处理器的缩写，它是计算机中最重要的一个部分（见图），由运算器和控制器组成，如果把计算机比作一个人，那么CPU就是他的心脏，其重要作用由此可见一斑。不管什么样的CPU，其内部结构归纳起来可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，这三个部分相互协调，便可以进行分析，判断、运算并控制计算机各部分协调工作。CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等.1971年，早期的Intel公司推出了世界上第一台微处理器4004，这便是第一个用于计算机的四位微处理器，它包含2300个晶体管，由于性能很差，其市场反应十分不理想。随后，Intel公司又研制出了8080处理器、8085处理器，加上当时Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器，一起组成了八位微处理器的家族。十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086微处理器，以及同时生产出的数学协处理器，即8087。这两种芯片使用互相兼容的指令集，但在8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令，由于这些指令应用与8086和8087，因此被人们统称为X86指令集。此后Intel推出的新一代的CPU产品，均兼容原来的X86指令。1979年Intel推出了8088芯片，它仍是十六位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可以使用1MB内存。8088的内部数据总线是16位，外部数据总线是8位。1981年，8088芯片被首次用于IBMPC机当中，如果说8080处理器还不为各位所熟知的话，那么8088则可以说是家喻户晓了，个人计算机――PC机的第一代CPU便是从它开始的。1982年的80286芯片虽然是16位芯片，但是其内部已包含13.4万个晶体管，时钟频率也达到了前所未有的20MHz。其内、外部数据总线均为16位，地址总线为24位，可以使用16MB内存，可使用的工作方式包括实模式和保护模式两种。三十二位微处理器的代表产品首推Intel公司1985年推出的80386，这是一种全三十二位微处理器芯片，也是X86家族中第一款三十二位芯片，其内部包含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后逐步提高到33MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可以寻址到4GB内存。它除了具有实模式和保护模式以外，还增加了一种虚拟86的工作方式，可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。它的内部数据总线为三十二位，与80386相同，外部数据总线为十六位。也就是说，80386SX的内部处理速度与80386接近，也支持真正的多任务操作，而它又可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。80386SX的性能优于80286，而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内置协处理器，因此不能执行浮点运算指令，如果您需要进行浮点运算时，必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。八十年代末九十年代初，80486处理器面市，它集成了120万个晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内，并在X86系列中首次使用了RISC（精简指令集）技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度，由于这些改进，80486的性能比带有80387协处理器的80386提高了4倍。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种，其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展，CPU的频率越来越快，而PC机外部设备受工艺限制，能够承受的工作频率有限，这就阻碍了CPU主频的进一步提高，在这种情况下，出现了CPU倍频技术，该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2－3倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来。九十年代中期，全面超越486的新一代586处理器问世，为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰，最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium（奔腾）以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器来对付Intel，但是由于奔腾处理器的性能最佳，Intel逐渐占据了大部分市场。此后CPU的发展情况不用我说想必大家都已经很了解了，97年初PentiumMMX上市，年中PentiumII和AMDK6上市，年末Cyrix6x86MX面市，98年更是“三足”鼎立，PII、赛扬、K6-2、MII杀得你死我活。自从推出PentiumII后，Intel便放弃了逐渐老化的Socket7市场转而力推先进的Slot1架构，但是这一次Intel却打错了主意，随着全球低于1000美元低价PC需求量的增长，AMD的K6-2处理器填补了Intel在这个低端领域的空白，AGP总线技术、100MHz外频，这些原先只有在Slot1上才能实现的技术在AMD首先倡导的Super7时代也实现了，虽然K6-2和Super7的性能比起同主频的PII来说还有差距，但是低廉的价格还是让AMD抢得了将近30％的CPU零售市场份额。AMD更是以一副不畏强者的姿态，博得了众多消费者的好感。可惜到了99年，面对Intel猛烈反扑，AMD开始走下坡路，市场销量很糟。Cyrix更是在这场处理器大战中一败涂地，本想依靠NS（美国国家半导体公司）东山再起，无奈时机已晚，最终在六月份被芯片组厂商VIA（威盛）收购。随后的IDT和Rise两家新杀入处理器市场的公司在技术的创新上以及市场定位上均有自己的独到之处，IDT的WinchipC6、WinchipC6-2主要面向低端家用市场，Rise的处理器则主要进军移动计算机领域。无奈生不逢时，在Intel产品的挤压下，它们的日子也是举步为坚，99年年中，也正是Cyrix被收购一个月以后，威盛又收购了IDT公司，同时，Rise也被另一家芯片组厂商SIS（矽统科技）收购，随后传出Rise退出PC处理器市场，主攻家电处理芯片市场的消息，这样，经过重新调整之后，PC处理器市场呈现新三足鼎立的局面：Intel凭借自己优秀的产品以及良好的市场运作继续占领大部分市场份额；AMD则通过8月份发布的Athlon—K7打了个漂亮的翻身仗，K7成为历史上首次性能全面超越Intel同类产品的最快处理器，其市场占有率有进一步扩大的趋势.随着Intel的P3和AMD的Athlon推出市场,形成了Intel以稳定性好性能强为重心占领高端市场.AMD以价格优势占领低端市场的局面.～直到现在Intel的P4系列和Xeon系列跟AMD的AthlonXP系列和AthlonMP系列更是争得难分难解。第三章、主板综述主板是系统中极为重要的部件，几乎所有的主要计算机部件都要靠主板来连接，其重要性可见一斑。下面我们就来认识一下主板上各功能部件。1、电感:常会在主板上看见这种铜线缠绕的线圈吧，这个线圈叫电感。好的电感线圈，如果是采用单线绕制，铜线应该粗大，间隔均匀；如果采用多股铜线绕制，每股线之间要相隔均匀，而且在圆周上分布也尽量均匀。应该注意两个电感线圈切忌放在一起，因为这样很容易产生互感，使主板的电磁兼容性能大大降低。2、频率发生器:这一块芯片就是频率发生器，在它旁边的金属小块叫晶振。它主要利用高频振荡来产生不同的电平，提供一个初始化的信号。由于频率发生器的发热量比较大，设计主板时都会留出适当的位置用来散热。3、电容:这就是电解电容，也叫直立电容。在CPU插槽旁边的电路称为5V滤波电路，采用的电容起码是1200μF，最好是1500μF以上，耐高温105℃以上，耐电压6.3V以上。一些比较好的主板甚至采用2200μF以上的电容。4、CPU插槽：这是一个SlotA接口的插槽，只能搭配AMD的老Athlon。除SlotA以外，还有Socket370，Slot1，SocketA等几种CPU接口，它们之间不能通用。5、扩展插槽:主板上的扩展插槽有几种不同的类型。最长的两根是ISA插槽，ISA总线的最高传输速率为5MB/s，一般ISA插槽多为黑色，比较好辨认。PCI总线的最高传输速率为133MB/s，目前大部分的扩展卡都使用PCI总线结构，PCI插槽多为白色。AGP插槽是图形专用接口，它可以将要处理的图形数据存放在主内存里，提高了图形数据处理速度，现在AGP的最大理论数据传输率将达到1056MB/s。6、BIOS芯片:它负责控制硬件的底层，有一些重要设备的初始化信息，是保证系统正常运行的基础。7、ATX电源插座:采用20口的ATX电源插座，采用了防插反设计，不会像AT电源一样因为插反而烧坏主板。8、内存插槽:提供了四条3.3V的168pin的SDRAM内存插槽。现在有很多主板都配有DDRAM内存插.9、芯片组:芯片组是保证系统正常工作的重要控制模块。芯片组通常分为两部分，靠近CPU插槽的一般称为北桥芯片，这片芯片上面覆盖着一块散热片（笔者不建议您取下芯片上的散热片，这样会影响芯片的散热性能。）它主要负责控制CPU、内存和显卡的工作。一般靠近PCI插槽的称为南桥芯片，主板负责控制系统的输入输出等功能（比如支持硬盘的UDMA/66传输模式就可以由某些南桥芯片控制）。10、软驱接口和IDE接口:一般来说主板只提供一个软驱接口，用一根扁平的34线数据线连接软驱。IDE接口则有两个，最多可以连接四个IDE设备，可连接硬盘、光驱、刻录机等。而在这款主板上，则提供了四个IDE口，可以提供磁盘阵列功能，最多可以连接八个IDE设备。11、DIP开关：一组组合开关，通常可控制CPU的倍频和外频。不过现在CPU的倍频一般都锁定（有部分AMD的Duron处理器没有锁倍频），所以只有外频调整。12、外置I/O接口：现在的主板一般都符合PC'99规范，也就是用不同的颜色表示不同的接口，以免搞错。一般键盘和鼠标都是采用PS/2圆口，只是键盘接口一般为蓝色，鼠标接口一般为绿色，便于区别。而USB接口为扁平状，可接MODEM、扫描仪等USB接口的外设。而串口可连接MODEM和比较老的鼠标，并口一般连接打印机。第四章、显卡综述显示卡(又称显示适配器)，作用是控制显示器的显示方式。在显示器里也有控制电路，但起主要作用的是显示卡。从总线类型分，显示卡有ISA、VESA、PCI、AGP四种。现在，PCI显示卡已非常普遍，广泛应用于486和586计算机；比较高档一